Vliv endofytických hub Serendipita indica a Microdochium bolleyi na růst a zdravotní stav jarního ječmene. Abstrakt

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F25328859%3A_____%2F25%3AN0000058" target="_blank" >RIV/25328859:_____/25:N0000058 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.konferencemladych.cz/fotky958/Sborn%C3%ADk_mlad%C3%AD_finaln%C3%AD%20(2).pdf" target="_blank" >https://www.konferencemladych.cz/fotky958/Sborn%C3%ADk_mlad%C3%AD_finaln%C3%AD%20(2).pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vliv endofytických hub Serendipita indica a Microdochium bolleyi na růst a zdravotní stav jarního ječmene. Abstrakt

Popis výsledku v původním jazyce

Sborník abstraktů z Konference mladých vědců 2025, s. 10-11. V posledních letech roste zájem o využití endofytických hub jako alternativy k chemickým fungicidům, a to zejména v kontextu udržitelného zemědělství. Tyto houby mohou snižovat výskyt patogenů díky kompetičnímu efektu, stimulaci růstu rostlin a aktivaci jejich obranných mechanismů (Bleša et al., 2021). Zejména druh Microdochium bolleyi byl v několika studiích popsán jako kompatibilní endofyt obilnin, který je schopen kolonizovat pletiva hostitele bez negativního ovlivnění růstu (Matušinský et al., 2022), přičemž jeho kolonizační dynamika a distribuce v rostlinách může být efektivně sledována pomocí qPCR (Matušinský et al., 2024). Podobně Serendipita indica (syn. Piriformospora indica) je známá svou schopností zlepšovat růst, výživu i stresovou toleranci rostlin. Cílem této studie bylo vyhodnotit vliv inokulace dvěma endofytickými houbami, Serendipita indica a Microdochium bolleyi, na růstové a zdravotní parametry dvou odrůd jarního ječmene (Sebastian, CPI 18197) v nádobovém experimentu. Rostliny byly pěstovány v substrátu inokulovaném jednotlivými endofyty a porovnány s neinokulovanou kontrolou. Dalším faktorem byla snížená dávka závlahy, která simulovala stres suchem. Pro porovnání efektu kolonizace byly hodnoceny parametry čerstvé hmotnosti a sušiny rostlin v nádobách a podíl rostlin napadených původci obecné krčkové a kořenové hniloby obilnin – zahnědnutí bází stébel přirozeně se vyskytujícími patogeny. Byly pozorovány rozdíly mezi genotypy jarního ječmene, odrůda Sebastian byla průkazně náchylnější v porovnání s genotypem CPI 18197. Rovněž byl pozorován vliv kolonizace endofyty na snížení výskytu symptomů napadení rostlin. Nejnižší napadení bylo zaznamenáno u varianty S. indica (12 %), následované M. bolleyi (22 %), zatímco kontrola vykazovala 67% napadení. Inokulované rostliny zároveň dosáhly vyšší biomasy v čerstvém stavu i v sušině. Kolonizace pletiv hostitelů endofyty a napadení patogeny byly ověřeny metodou qPCR s druhově specifickými primery. Pro endofyt S. indica nebyly mezi biologickými skupinami pozorovány statistické rozdíly v kolonizaci pletiv kořenů, zatímco relativní zastoupení DNA M. bolleyi bylo vyšší u odrůdy Sebastian. Výsledky kvantifikace patogenů pomocí qPCR (Fusarium graminearum a Microdochium nivale) vykazovaly nižší množství DNA patogenů u endofyty inokulovaných variant oproti kontrole. Získané poznatky podporují hypotézu, že inokulace endofytickými houbami může přispívat ke zvýšení biomasy rostlin a snížení přirozeného napadení patogeny, prostřednictvím obsazení ekologické niky v rhizosféře a indukcí obranných mechanismů hostitele. Tato zjištění podporují potenciál endofytických hub jako součásti biologické ochrany rostlin.

Název v anglickém jazyce

The effect of endophytic fungi Serendipita indica and Microdochium bolleyi on the growth and health of spring barley. Abstract

Popis výsledku anglicky

Proceedings of Abstracts from the 2025 Young Scientists Conference, pp. 10-11. In recent years, there has been growing interest in the use of endophytic fungi as an alternative to chemical fungicides, particularly in the context of sustainable agriculture. These fungi can reduce pathogen incidence through competitive exclusion, stimulation of plant growth, and activation of host defence mechanisms (Bleša et al., 2021). Among them, Microdochium bolleyi has been described in several studies as a compatible cereal endophyte capable of colonizing host tissues without negatively affecting growth (Matušinský et al., 2022), while its colonization dynamics and distribution in plants can be effectively monitored using qPCR (Matušinský et al., 2024). Similarly, Serendipita indica (syn. Piriformospora indica) is well known for improving plant growth, nutrient uptake, and stress tolerance. The aim of this study was to evaluate the effect of inoculation with two endophytic fungi, Serendipita indica and Microdochium bolleyi, on the growth and health parameters of two spring barley cultivars (Sebastian, CPI 18197) in a pot experiment. Plants were grown in substrate inoculated by endophytes and compared with a non-inoculated control. Additionally, a reduced irrigation treatment was applied to simulate drought stress. To assess the effects of colonization, plant fresh and dry biomass, as well as the proportion of plants infected by naturally occurring pathogens causing crown/root rot, were evaluated. Significant differences were observed between barley genotypes; cultivar Sebastian was more susceptible than CPI 18197. Inoculation with S. indica and M. bolleyi significantly reduced the incidence of disease symptoms. The lowest symptom incidence was observed in the S. indica variant (12%), followed by M. bolleyi (22%), while the control showed 67% infection. Inoculated plants also achieved significantly higher biomass, both fresh and dry. Colonization of host tissues by endophytes and pathogen infection levels were analysed using qPCR with species-specific primers. No statistically significant differences in root tissue colonization by S. indica were observed among the treatments, whereas the relative amount of M. bolleyi DNA was higher for the Sebastian cultivar. Quantification of Fusarium graminearum and Microdochium nivale DNA in roots revealed lower pathogen abundance in the endophyte-inoculated variants compared to the control. The findings support the hypothesis that inoculation with endophytic fungi can enhance plant biomass and reduce natural pathogen infection, likely through rhizosphere niche competition and induction of host defence mechanisms. These results underline the potential of endophytic fungi as a component of biological plant protection strategies.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

40106 - Agronomy, plant breeding and plant protection; (Agricultural biotechnology to be 4.4)

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů